3. struktur dan fase tanah.pdf
TRANSCRIPT
Mata kuliahMEKANIKA TANAH (PS-1335)
MUKTI MARUDDIN,ST.,MT.
DAYA
DUKUNG
TANAH
PERENCANAAN
BANGUNAN
TANAH
Mata kuliah semester berikutnya
STABILITAS
DAN
KEKUATAN
TANAH
PEMAMPATAN
TANAH
(9)
PEMADATAN
(4)
DISTRIBUSI
TEGANGAN
(8)
TEGANGAN
EFEKTIF
(7)
KLASIFIKASI
TANAH
(3)
REMBESAN AIR
DALAM TANAH
(5)
BAGAN ALIR BAHASAN
GAYA ANGKAT
DIBAWAH
BANGUNAN AIR
(6) PERENCANAAN
PONDASI
KOMPOSISI
TANAH
(2)
TANAH
(1)
PEMAMPATAN
TANAH
(9)
PEMADATAN
(4)
DISTRIBUSI
TEGANGAN
(8)
TEGANGAN
EFEKTIF
(7)
KLASIFIKASI
TANAH
(3)
REMBESAN AIR
DALAM TANAH
(5)
BAGAN ALIR BAHASAN
GAYA ANGKAT
DIBAWAH
BANGUNAN AIR
(6)
KOMPOSISI
TANAH
(2)
TANAH
(1)
POKOK BAHASAN
A. Komposisi
Tanah
B. Parameter Fisik
Tanah
1. Hubungan
Volume
2. Hubungan
Berat Dan
Volume
3. Hubungan
, E, Wc, Gs
4. Kerapatan
Relatif
5. Konsistensi
Tanah
6. Aktivitas (A)
C. Struktur Tanah
Mata kuliah
MEKANIKA TANAH (PS-1335)
MUKTI MARUDDIN,ST.,MT.
BAB II
KOMPOSISI
TANAH
POKOK BAHASAN
A. Komposisi tanah
Tanah (Gambar 2.1) terdiri dari :
• Butiran tanah yang padat (solid)
• Air (water)
• Udara (air)
Vv = Volume Pori
MENGHITUNG VOLUME TANAH
BILA VOLUME TANAH = V
Vs = Volume Solid
Vw = Volume Water
Va = Volume Air
V = Vs + Vw + Va
Vv = Vw + Va
A. Komposisi
Tanah
B. Parameter Fisik
Tanah
1. Hubungan
Volume
2. Hubungan
Berat Dan
Volume
3. Hubungan
, E, Wc, Gs
4. Kerapatan
Relatif
5. Konsistensi
Tanah
6. Aktivitas (A)
C. Struktur Tanah
Mata kuliah
MEKANIKA TANAH (PS-1335)
MUKTI MARUDDIN,ST.,MT.
BAB II
KOMPOSISI
TANAH
POKOK BAHASAN
Gambar 2.1a Soil element in natural state.
(a)
Total weight
(= W)
Total volume(= V)
solid
Water
Air
W
Ww
Ws
VV
V
Vw
VA
Vs
(b)
Gambar 2.1b Three phases of
the soil element
Gambar 2.1c
Sketsa butiran tanah (solid) dan
rongga (pori) dalam tanah
A. Komposisi
Tanah
B. Parameter Fisik
Tanah
1. Hubungan
Volume
2. Hubungan
Berat Dan
Volume
3. Hubungan
, E, Wc, Gs
4. Kerapatan
Relatif
5. Konsistensi
Tanah
6. Aktivitas (A)
C. Struktur Tanah
Mata kuliah
MEKANIKA TANAH (PS-1335)
MUKTI MARUDDIN,ST.,MT.
BAB II
KOMPOSISI
TANAH
POKOK BAHASAN
%100V
Vn v
s
v
V
Ve
%100v
wR
V
VS
• Angka pori ( void ratio) = e
• Porositas ( porosity) = n
• Derajat kejenuhan
(degree of saturation) = SR
• Hubungan e dan n
n
ne
1 e
en
1
B. PARAMETER FISIK TANAH
1. Hubungan volume yang umum dipakaiA. Komposisi
Tanah
B. Parameter Fisik
Tanah
1. Hubungan
Volume
2. Hubungan
Berat Dan
Volume
3. Hubungan
, E, Wc, Gs
4. Kerapatan
Relatif
5. Konsistensi
Tanah
6. Aktivitas (A)
C. Struktur Tanah
Mata kuliah
MEKANIKA TANAH (PS-1335)
MUKTI MARUDDIN,ST.,MT.
BAB II
KOMPOSISI
TANAH
POKOK BAHASAN
2. Hubungan berat dan volume
Bila : ds
V
W d = DRY UNIT WEIGHT
Maka :
a. Kadar air (water content) = wc %100s
wc
W
Ww
b. Berat volume (unit weight)= V
W
V
wW
V
W
WW
V
WW
V
W css
ws
ws
1
1
A. Komposisi
Tanah
B. Parameter Fisik
Tanah
1. Hubungan
Volume
2. Hubungan
Berat Dan
Volume
3. Hubungan
, E, Wc, Gs
4. Kerapatan
Relatif
5. Konsistensi
Tanah
6. Aktivitas (A)
C. Struktur Tanah
Mata kuliah
MEKANIKA TANAH (PS-1335)
MUKTI MARUDDIN,ST.,MT.
BAB II
KOMPOSISI
TANAH
c
dcdw
w
1
1
POKOK BAHASAN
solid
water
air
W
Ww= w.Gs.w
Ws = Gs.w
Vw= w.Gs
Vs= 1
Vv= e
V = 1 + e
Gambar 2.2.
Tiga fase tanah yang terpisah dari elemen tanah , dimana volume solid/ butiran tanah = 1
A. Komposisi
Tanah
B. Parameter Fisik
Tanah
1. Hubungan
Volume
2. Hubungan
Berat Dan
Volume
3. Hubungan
, E, Wc, Gs
4. Kerapatan
Relatif
5. Konsistensi
Tanah
6. Aktivitas (A)
C. Struktur Tanah
Mata kuliah
MEKANIKA TANAH (PS-1335)
MUKTI MARUDDIN,ST.,MT.
BAB II
KOMPOSISI
TANAH
POKOK BAHASAN
solid
water
V=
1 +
e
Vv
= V
w =
eV
s=
1
VolumeWeightW
w=
e.
wW
s=
Gs.
w
Gambar 2.3.
Elemen tanah jenuh dengan volume solid/butiran tanah = 1
A. Komposisi
Tanah
B. Parameter Fisik
Tanah
1. Hubungan
Volume
2. Hubungan
Berat Dan
Volume
3. Hubungan
, E, Wc, Gs
4. Kerapatan
Relatif
5. Konsistensi
Tanah
6. Aktivitas (A)
C. Struktur Tanah
Mata kuliah
MEKANIKA TANAH (PS-1335)
MUKTI MARUDDIN,ST.,MT.
BAB II
KOMPOSISI
TANAH
POKOK BAHASAN
a. SPESIFIC GRAVITY = GS
Untuk Vs = 1 s = Ws ,
w
ssG
s
ss
w
ww
w
ww
V
W
WV
V
W
)1........(
3. Hubungan , e, wc, Gs
A. Komposisi
Tanah
B. Parameter Fisik
Tanah
1. Hubungan
Volume
2. Hubungan
Berat Dan
Volume
3. Hubungan
, E, Wc, Gs
4. Kerapatan
Relatif
5. Konsistensi
Tanah
6. Aktivitas (A)
C. Struktur Tanah
Mata kuliah
MEKANIKA TANAH (PS-1335)
MUKTI MARUDDIN,ST.,MT.
BAB II
KOMPOSISI
TANAH
POKOK BAHASAN
Bila :
)2(....................scw
wscw GwV
WGwW
1 dan 2 Vw = wcGs
BILA : Vs = 1 e = VV
V = Vs + Vv V = 1+e
Wscscw
s
wc
Wss
w
ss
GwWwWW
Ww
GWW
G
Jadi :
A. Komposisi
Tanah
B. Parameter Fisik
Tanah
1. Hubungan
Volume
2. Hubungan
Berat Dan
Volume
3. Hubungan
, E, Wc, Gs
4. Kerapatan
Relatif
5. Konsistensi
Tanah
6. Aktivitas (A)
C. Struktur Tanah
Mata kuliah
MEKANIKA TANAH (PS-1335)
MUKTI MARUDDIN,ST.,MT.
BAB II
KOMPOSISI
TANAH
POKOK BAHASANb. BERAT VOLUME =
e
wG
e
GGw
V
WW
V
W
cws
wswsc
sw
1
1
1
c. BERAT V KERING = d
e
G
V
W wssd
1
d. DERAJAT KEJENUHAN = SR
scRsc
v
wR GweS
e
Gw
V
VS
A. Komposisi
Tanah
B. Parameter Fisik
Tanah
1. Hubungan
Volume
2. Hubungan
Berat Dan
Volume
3. Hubungan
, E, Wc, Gs
4. Kerapatan
Relatif
5. Konsistensi
Tanah
6. Aktivitas (A)
C. Struktur Tanah
Mata kuliah
MEKANIKA TANAH (PS-1335)
MUKTI MARUDDIN,ST.,MT.
BAB II
KOMPOSISI
TANAH
POKOK BAHASAN
e. BERAT VOLUME TANAH JENUH = SAT
ATAU
juga dapat ditulis sebagai berikut :
SR = 1 e = Wc Gs
w
swswSAT
e
Ge
e
Ge
11
.
1
1
1
1
cdSAT
cwswswscSAT
w
e
wG
e
GGw
V
W
A. Komposisi
Tanah
B. Parameter Fisik
Tanah
1. Hubungan
Volume
2. Hubungan
Berat Dan
Volume
3. Hubungan
, E, Wc, Gs
4. Kerapatan
Relatif
5. Konsistensi
Tanah
6. Aktivitas (A)
C. Struktur Tanah
Mata kuliah
MEKANIKA TANAH (PS-1335)
MUKTI MARUDDIN,ST.,MT.
BAB II
KOMPOSISI
TANAH
POKOK BAHASAN
a. Kerapatan relative ( DR) digunakan untuk
menentukan kerapatan tanah berbutir kasar di
lapangan.
e = Angka pori tanah di lapangan
e max = Angka pori tanah kondisi paling lepas
e min = Angka pori tanah kondisi paling padat
i---------------i---------------------------------i e max e e min
%100minmax
max
ee
eeDR
4. Kerapatan relative
A. Komposisi
Tanah
B. Parameter Fisik
Tanah
1. Hubungan
Volume
2. Hubungan
Berat Dan
Volume
3. Hubungan
, E, Wc, Gs
4. Kerapatan
Relatif
5. Konsistensi
Tanah
6. Aktivitas (A)
C. Struktur Tanah
Mata kuliah
MEKANIKA TANAH (PS-1335)
MUKTI MARUDDIN,ST.,MT.
BAB II
KOMPOSISI
TANAH
b. Hubungan antara DR dengan
kondisi tanah di lapangan
POKOK BAHASAN
D R (%) Keadaan Tanah Di Lapangan
0 - 15 Sangat Lepas ( Very Loose)
15 - 50 Lepas ( Loose)
50 - 70 Tengah ( Medium)
70 - 85 Padat (dense)
85 - 100 Sangat padat ( very dense)
A. Komposisi
Tanah
B. Parameter Fisik
Tanah
1. Hubungan
Volume
2. Hubungan
Berat Dan
Volume
3. Hubungan
, E, Wc, Gs
4. Kerapatan
Relatif
5. Konsistensi
Tanah
6. Aktivitas (A)
C. Struktur Tanah
Mata kuliah
MEKANIKA TANAH (PS-1335)
MUKTI MARUDDIN,ST.,MT.
BAB II
KOMPOSISI
TANAH
POKOK BAHASAN
a. Sifat kohesive tanah dibagi dalam 4 keadaan pokok :
- Padat (solid)
- Semi padat (semi solid)
- Plastis (plastic)
- Cair (liquid)
Keadaan-keadaan tersebut terjadi karena adanya perubahan
kadar air ( wc)
BATAS CAIR (LL)
BATAS PLASTIS
(PL)
BATAS SUSUT (SL)
PADAT SEMI PADAT PLASTIS CAIR
5. Konsistensi tanah
A. Komposisi
Tanah
B. Parameter Fisik
Tanah
1. Hubungan
Volume
2. Hubungan
Berat Dan
Volume
3. Hubungan
, E, Wc, Gs
4. Kerapatan
Relatif
5. Konsistensi
Tanah
6. Aktivitas (A)
C. Struktur Tanah
Mata kuliah
MEKANIKA TANAH (PS-1335)
MUKTI MARUDDIN,ST.,MT.
BAB II
KOMPOSISI
TANAH
wc
POKOK BAHASAN
b. BATAS CAIR ( LIQUID LIMIT = LL)
LL = kadar air tanah dimana apabila dibuat goresan pada
tanah tersebut dengan spatula standard akan menutup
pada 25 kali pukulan.
Apparatus and grooving tool
Groove cut in sample prior to the test
Groove closed over 12.5 mm – soil at wL if this requires 25 “blows”
A. Komposisi
Tanah
B. Parameter Fisik
Tanah
1. Hubungan
Volume
2. Hubungan
Berat Dan
Volume
3. Hubungan
, E, Wc, Gs
4. Kerapatan
Relatif
5. Konsistensi
Tanah
6. Aktivitas (A)
C. Struktur Tanah
Mata kuliah
MEKANIKA TANAH (PS-1335)
MUKTI MARUDDIN,ST.,MT.
BAB II
KOMPOSISI
TANAH
POKOK BAHASAN
c. BATAS PLASTIS ( PLASTIC LIMIT = PL)
PL = Kadar air tanah dimana apabila tanah
tersebut digulung sampai dengan diameter
3.2 mm mulai terjadi retak-retak.
A. Komposisi
Tanah
B. Parameter Fisik
Tanah
1. Hubungan
Volume
2. Hubungan
Berat Dan
Volume
3. Hubungan
, E, Wc, Gs
4. Kerapatan
Relatif
5. Konsistensi
Tanah
6. Aktivitas (A)
C. Struktur Tanah
Mata kuliah
MEKANIKA TANAH (PS-1335)
MUKTI MARUDDIN,ST.,MT.
BAB II
KOMPOSISI
TANAH
POKOK BAHASAN
d. INDEKS PLASTIS (PLASTICITY INDEX = IP)
PI = IP = LL - PL
LLPLSL
SOLID SEMI SOLID PLASTIS CAIR
0
LI 0 1
e. INDEKS KECAIRAN (LIQUIDITY INDEX= LI)
0 < LI < 1 Tanah berada dalam daerah plastis
LI > 1 Tanah dalam keadaan cair/hampir cair
IP
PLwLI C
A. Komposisi
Tanah
B. Parameter Fisik
Tanah
1. Hubungan
Volume
2. Hubungan
Berat Dan
Volume
3. Hubungan
, E, Wc, Gs
4. Kerapatan
Relatif
5. Konsistensi
Tanah
6. Aktivitas (A)
C. Struktur Tanah
Mata kuliah
MEKANIKA TANAH (PS-1335)
MUKTI MARUDDIn,ST.,MT.
BAB II
KOMPOSISI
TANAH
POKOK BAHASAN
NAMA MINERAL LEMPUNG AKTIVITAS (A)
MONTMORILLONITE ( BENTONITE) 1 – 7
ILLITE 0.5 – 1
KAOLINITE 0.5
HALLOYSTE 0.5
ATTAPULGITE 0.5 – 1.2
ALLPHANE 0.5 – 1.2
A =% BUTIRAN YANG LEBIH KECIL 2
IP
6. Aktivitas (A)
A. Komposisi
Tanah
B. Parameter Fisik
Tanah
1. Hubungan
Volume
2. Hubungan
Berat Dan
Volume
3. Hubungan
, E, Wc, Gs
4. Kerapatan
Relatif
5. Konsistensi
Tanah
6. Aktivitas (A)
C. Struktur Tanah
Mata kuliah
MEKANIKA TANAH (PS-1335)
MUKTI MARUDDIN,ST.,MT.
BAB II
KOMPOSISI
TANAH
POKOK BAHASAN
1. STRUKTUR TANAH :
- Susunan geometrik partikel tanah
- Gaya antar partikel
2. TANAH BERBUTIR KASAR ( GRANULAR SOIL)
Gaya antar partikel sangat kecil diabaikan ,
jadi :
struktur tanah = susunan geometrik partikel
3. TANAH BERBUTIR HALUS YANG KOHESIVE (COHESIVE SOIL; MIS. LEMPUNG)
Gaya antar partikel sangat dominan
Jadi : struktur tanah kohesive = susunan geometrik partikel tanah + gaya antar partikel
C. STRUKTUR TANAH
A. Komposisi
Tanah
B. Parameter Fisik
Tanah
1. Hubungan
Volume
2. Hubungan
Berat Dan
Volume
3. Hubungan
, E, Wc, Gs
4. Kerapatan
Relatif
5. Konsistensi
Tanah
6. Aktivitas (A)
C. Struktur Tanah
Mata kuliah
MEKANIKA TANAH (PS-1335)
MUKTI MARUDDIN,ST.,MT.
BAB II
KOMPOSISI
TANAH
Mata kuliah
MEKANIKA TANAH (PS-1335)
MUKTI MARUDDIN,ST.,MT.
BAB II
KOMPOSISI
TANAH
RELATIONSHIP• Ingat definisi dasar dari w, e, S, dan lain-lain
• Sebaiknya jangan hapal rumusnya, Pahami
pengertiannya
• Asumsikan nilai Vs = 1, bila tidak diberikan
• Gambarkan Diagram 3 Fase
• Asumsikan nilai Gs (antara 2.4 – 2.8) jikatidak diberikan
POKOK BAHASAN
A. Komposisi
Tanah
B. Parameter Fisik
Tanah
1. Hubungan
Volume
2. Hubungan
Berat Dan
Volume
3. Hubungan
, E, Wc, Gs
4. Kerapatan
Relatif
5. Konsistensi
Tanah
6. Aktivitas (A)
C. Struktur Tanah
Mata kuliah
MEKANIKA TANAH (PS-1335)
MUKTI MARUDDIn,ST.,MT.
BAB II
KOMPOSISI
TANAH